礦粉離心機(jī)作為固液分離的核心設(shè)備,其分離效率、處理能力及能耗水平直接影響礦業(yè)生產(chǎn)效益。為探究設(shè)備運(yùn)行參數(shù)對(duì)性能的影響規(guī)律,本文以某選礦廠常用臥式螺旋離心機(jī)為對(duì)象,設(shè)計(jì)系統(tǒng)性試驗(yàn),通過單因素變量法分析轉(zhuǎn)速、差速、進(jìn)料濃度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)分離效果的作用機(jī)制,為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

一、試驗(yàn)設(shè)計(jì):科學(xué)控制變量
1.試驗(yàn)設(shè)備與材料
選用處理量為20m3/h的臥式螺旋離心機(jī),試驗(yàn)礦粉為鐵礦石浮選尾礦,粒度分布D50=15μm,初始含固量18%。
2.參數(shù)梯度設(shè)置
?、俎D(zhuǎn)速:設(shè)置1200、1500、1800、2100r/min四檔,考察離心力對(duì)分離效率的影響;
?、诓钏伲涸O(shè)定5、10、15、20r/min,分析螺旋推料速度與固相輸送的平衡關(guān)系;
?、圻M(jìn)料濃度:稀釋礦漿至12%、15%、18%、21%,模擬不同工況下的分離效果。
3.評(píng)價(jià)指標(biāo)
以分離因數(shù)(Kc)、固相回收率(η)、單位能耗(E)為核心指標(biāo),通過取樣檢測(cè)濾液含固量、稱重計(jì)算固相損失率,并結(jié)合電表記錄能耗數(shù)據(jù)。
二、試驗(yàn)結(jié)果與分析
1.轉(zhuǎn)速對(duì)分離效率的顯著影響
當(dāng)轉(zhuǎn)速?gòu)?200r/min提升至1800r/min時(shí),分離因數(shù)Kc由82增至167,固相回收率從89%提升至96%,但轉(zhuǎn)速超過1800r/min后,回收率增幅趨緩,且單位能耗激增23%,表明存在最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間。
2.差速與固相輸送的動(dòng)態(tài)平衡
差速為10r/min時(shí),轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沉渣層厚度適中,固相回收率達(dá)峰值;差速過低(5r/min)導(dǎo)致排渣不暢,差速過高(20r/min)則因螺旋推料過快造成固相返混,回收率下降8%。
3.進(jìn)料濃度的雙重效應(yīng)
進(jìn)料濃度從12%提升至18%時(shí),固相回收率提高5%,但濃度超過18%后,礦漿黏度增大導(dǎo)致分離阻力上升,回收率反而下降3%,同時(shí)設(shè)備振動(dòng)值升高15%。
三、試驗(yàn)結(jié)論與工藝優(yōu)化建議
本試驗(yàn)驗(yàn)證了礦粉離心機(jī)存在“轉(zhuǎn)速-差速-濃度”協(xié)同優(yōu)化窗口:推薦轉(zhuǎn)速1800r/min、差速10r/min、進(jìn)料濃度18%,此時(shí)綜合分離效率達(dá)95.2%,單位能耗較原始參數(shù)降低18%。研究結(jié)果可為同類設(shè)備參數(shù)調(diào)試提供量化參考,助力礦業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。